電場と磁場の相互関係

電場 E は、+1C の電荷をおいた時に受ける力 と定義されます。電荷と受ける力は比例するため F = qE と表されます。同様に磁場 H は、1Wb (ウェーバー)の N 極をおいた時に受ける力 と定義されます。F = mH です。

まず初めに「電流と磁場」の関係について説明します。
電荷が移動し電流が流れると、周囲に磁場ができます。電流 I が流れる導線から距離 r の位置における磁場 H とすると H = I/2πr という関係が成り立ちます。

次にコンデンサを含む回路を考えます。
コンデンサを含む回路を考えるとコンデンサの極板間にも磁場ができます。直流電源を用いるとコンデンサに電気が溜まれば電流が流れなくなり、コンデンサの極板間の磁場もなくなります。

そこで交流電源(電流の向きがころころ変わる電源)を用いると、コンデンサ間の磁場は向きを変えつつずっと存在します。これは電流の向きが変わる→コンデンサ間の電場が変わる磁場が生じる という流れで説明できます。いいかえると「電荷が流れなくても、電場が変化するとそれに伴い磁場が生じる」ということです。「電場と磁場の相互関係」について、電場変化→磁場が生じる とわかります。

そして、磁場が変化するとそれに伴い電場が生じます。具体例として電磁誘導という現象があります。コイルに棒磁石を近づけたり遠ざけたりすると電流が流れるという現象です。磁場変化→電場が生じる と表せます。

薬学基礎 物理学
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